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보고서 초록
요약문
SUMMARY
CONTENTS
목차
제1장 서론 13
제1절 연구개발의 목적 13
제2절 연구개발의 필요성 14
제3절 연구개발의 범위 18
제2장 국내·외 기술개발 현황 20
제3장 연구개발수행 내용 및 결과 24
제1절 첨단헬멧 및 첨단안전 헬멧 시스템 개발 24
제2절 첨단안전 부가장치 개발 68
제3절 위치추적 시스템 개발연구 79
제4절 다기능 안전지팡이 기술개발 93
제5절 소방용 방화복 98
제4장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 123
제5장 연구개발결과의 활용계획 127
연구결과 활용계획서 129
기술요약서 135
제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 141
제7장 참고문헌 144
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I. 제목
소방공무원 개인안전 첨단장비 기술개발
II. 연구개발의 목적 및 필요성
본 연구에서는 소방관의 개인안전을 확보하고, 동시에 화재현장의 진화효율을 높이기 위해 필요한 첨단안전 시스템에 대한 기술개발을 추진하는 것이다. 이러한 연구목적을 달성하기 위해 기존의 개인안전 제품인 헬멧, 방화 복을 중심으로 휴대용 안전지팡이, 위치추적장치, 온도감지 시스템, 레이저 농연 시스템 등을 새롭게 개발하였고, 여기에 LED 조명기술, 헤드램프, 레이저/영상시스템, 온도검지/가스측정 유니트, 무선통신기술, 리튬이온 배터리 기술, 알람/무선음성 등의 첨단기술을 융합한 새로운 첨단안전 부가장치 시스템을 개발하여 기존의 헬멧과 방화복에 적용한다. 또한 새로운 개념의 휴대용 다단 안전지팡이를 개발하여 국내외적 소방관의 개인안전과 효과적인 진화업무를 확보하자는데 있다.
2. 연구개발 필요성
화재나 폭발과 같은 화재현장에 진입하는 소방관의 작업성과 안전성은 개개인의 경험과 숙련도, 개인장비의 성능에 의해 결정된다. 특히 최근의 재난현장은 다양하고 복잡한 작업변수와 예상치 못한 위험상황의 급변으로 인해 소방관이 휴대하는 안전 장비의 성능과 현장 지휘본부와의 유기적인 연계활동과 정보공유로도 극복하기 어려운 상황이 많아지고 있다.
따라서 화재현장의 최전선에서 소방작업을 담당하는 소방관에 대한 첨단장비 구축은 소방관 자신의 안전성 확보는 물론이고, 효과적인 진화작업 수행으로 인명과 물적 피해를 크게 줄일 것으로 기대된다. 이러한 첨단안전장비는 화재진압의 효율성과 인명구조를 높일 수 있다는 사실이다. 결국 소방장비에 IT기술이나 광학기술, 최적설계와 같은 첨단기술을 접목해서 다기능의 안전성을 보장하는 소방관의 개인안전 첨단 장비가 확보될 수 있다. 첨단기술로 무장된 개인안전 첨단장비는 최소한 소방관을 화재피해로부터 소방관의 안전은 결국 진화효율을 높이는 지름길이다. 따라서 소방관이 가장 많이 사용하는 개인안전장비에 대한 첨단화, 경량화, 편의성 제공은 화재현장의 피해를 줄이는 최선의 방법이므로 본 연구과제의 성공적 수행은 대단히 중요하다.
III. 연구개발의 내용 및 범위
1. 2차년도 기술개발
- 고성능 헬멧 시제품 개발
- 인공지능형 다기능 안전지팡이 개발
- 소방용 고성능 방화복 개발
- 위치추적 시스템 기기개발
2. 1차년도 기술개발
- 인공지능형 온도감지 시스템 개발
- 휴대용 레이저 농연 투시경 개발
- 고성능 헬멧설계 기술개발
IV. 연구개발결과
본 연구에서 개발한 첨단헬멧, 첨단안전 부가장치 시스템(LED 헤드램프, 레이저/영상시스템, 온도측정/가스측정 유니트, 무선통신기술, 리튬이온 배터리 기술, 알람/무선음성 등), 휴대용 다기능 안전지팡이, 위치추적장치, 소방용 방화복, 온도감지 시스템, 휴대용 레이저 농연 시스템 등은 설계고유 원천기술과 특허기술을 확보하였고, 이들에 대한 시제품을 개발하여 제품에 대한 안전성과 효율성을 확인하였다.
여기서 안전헬멧에는 내충격성과 충격전달 감쇄기능, 헬멧모체의 정상부에 뿌려진 물을 앞에서 뒤로 배수하도록 세계 최초로 개발하였고, 여기에 첨단 안전 부가장치를 헬멧의 전면부에 접목하여 새로운 첨단안전 헬멧시스템을 개발하였다. 또한 공간설계에서 상대적으로 우수한 휴대용 다기능 다단 안전 지팡이에 상기의 첨단안전 부가장치 시스템을 접목하여 소방관이 위험한 지역에서 다단 안전지팡이를 길게 뽑아서 2개의 LED로 서치라이트급의 광원을 제공하면서 다양한 화재현장의 정보를 확보하여 무선으로 현장의 지휘본부에 공급하는 시스템을 세계 최초로 개발하였다.
본 기술개발에서는 최적설계기술로 경량화와 강도안전성을 확보하고, 고효율의 LED기술, 무선영상기술, 레이저/온도감지/유해가스 측정기술, 고효율의 리듐이온 배터리 기술 등을 복합적으로 융합시켜 새로운 첨단안전 소방 장비를 개발하였다. 이것들은 아직 세계시장에서 개발되지 않은 것들로 향후 소방관의 개인안전을 확보해주고, 현장의 중앙통제소와의 유기적인 데이터 공유로 효율적인 진압활동을 전개할 수 있다. 본 제품은 소방안전 시장에서 큰 호평을 받을 것으로 예상된다.
또한 고기능의 소방용 방화복은 KFI의 인증기준에 의거 소재성능이 가장 우수한 메타계 아라미드 소재(듀폰의 노멕스 제품)를 사용하여 제작하였고, 특히 첨단안전 부가장치 시스템 및 다기능 안전지팡이를 방화복에 안전하게 수납할 수 있도록 디자인을 개발하였다.
본 기술개발에서 사업성이 가장 많이 떨어지는 위치추적 시스템은 건물 내부에서도 위치추적이 가능하고, 상대적으로 가격이 저렴한 GPS 기반 위치추적시스템을 개발하였다. 실내에서는 정확한 위치추적이 어려운 GPS와 프로그램 오차수정 기술, 무선영상 카메라를 융합한 위치추적 시스템을 개발하여 건물내부의 이동경로를 저장하고 데이터를 분석하는 위치추적장치를 개발하여 시연한 결과 우수한 위치추적이 가능하였다.
V. 연구개발결과의 활용계획
본 연구에서 개발한 고유설계 원천기술을 기반으로 첨단안전헬멧, 첨단안전 부가장치 시스템, 휴대용 다기능 안전지팡이 등은 세계 최초로 개발한 우수제품이고, 이들 첨단제품을 수납할 수 있도록 적합한 기능성을 부여한 소방용 방화복, 레이저 농연 시스템, 온도감지 시스템 등을 하나의 패키지로 연계한 사업화를 추진하여 시너지 효과를 확보하였다. 여기서 개발한 첨단헬멧과 첨단안전 부가장치 시스템, 다기능 안전지팡이는 국가의 신기술 인증을 받고, KFI의 품질인증 검사를 정식으로 받게 되면 국내시장에 충분히 공급할 수 있다. 특히 소방수요가 많은 미국이나 유럽시장을 위해 국제 소방안전 전시회에 적극 참여하여 개발제품의 우수성을 홍보하고, 그 나라의 업체와 기술협력을 통해 수출물량을 확보할 것으로 예상된다. 세계에서 처음 도입되는 독특한 특허설계 고유기술인 첨단헬멧과 첨단안전 부가장치 시스템을 융합시켜 새로운 개념으로 개발한 첨단헬멧 시스템, 휴대용의 다기능 안전지팡이 등은 KFI의 인증시험, 설비투자, 생산인력 보강 등을 거쳐 2011년 상반기에 제품을 출시할 예정이다. 따라서 이들 제품은 소방방재청의 납품을 시작으로 본격적인 해외시장 진출을 시도할 예정이다.
본 연구에서 개발한 소방관의 개인안전 장비는 참여업체를 중심으로 검사 기관의 품질 및 안전성 검사를 거친 합격품은 다음과 같은 수요업체에서 활용될 것으로 예상된다.
- 소방방재청에 납품
- 기업체의 재해현장에 납품
- 대규모 건물, 아파트와 같은 다중시설에 활용
- 외국의 소방방재청, 기업체 등에 납품
- 다양한 소방교육 프로그램에 의한 이용확대
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원문구축 및 2018년 이후 자료는 524호에서 직접 열람하십시요.
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